参数横摇作为海上船舶大幅横摇运动的诱因之一,对船舶的航行安全造成了极大的威胁。通过数值模拟预报船舶在波浪上的参数横摇运动,可以为船舶的初始设计和操船指南的制定提供参考和指导,具有重要的现实意义。本文基于脉冲响应函数法,开发了一套参数横摇时域模拟程序。首先,文中基于频域三维移动脉动源的计算结果,直接考虑船舶的三维效应和航速效应,研究了间接时域法在预报有航速船舶在波浪上运动的可行性。应用脉冲响应函数的概念,通过近似获得频域高频水动力系数,根据初边值问题的线性特性获得航速效应项,运用傅里叶逆变换得到时域辐射力和波浪力,建立六自由度时域运动耦合方程,构建了三维线性时域模型。文中深入探讨了航速效应项对时域辐射力和运动的影响。数值结果表明,为了保证频时域理论的一致性以及提高时域模拟的精度,航速效应项不可忽略。并且,根据频域水动力系数与时延函数的关系,本文重新推导了有航速Kramers-Kronig关系,数值结果证明了所推导的关系的正确性。为了进一步提高时域模拟的精度,本文在线性时域模型的基础上,基于弱非线性假设构建了弱非线性时域模型。其中辐射力和绕射力仍然保持线性,并由频域结果通过傅里叶逆变换得到。而傅汝德-克雷洛夫力和回复力的计算中考虑非线性,由每一时刻瞬时湿表面上的压力积分计算得到。文中详细介绍了计算网格处理和积分计算方法,并且应用基于三维移动脉动源的弱非线性时域模型计算了三种不同船型的船舶以不同航速迎浪航行时运动响应。结果表明,弱非线性时域模型对船型和航速的适应性良好。尽管航速较高时,弱非线性时域模型预报的纵搖峰值偏大,但是相比于线性模型的计算结果,该模型能有效提高预报精度,尤其是航速较低时,能准确预报运动响应。验证了时域模型的有效性之后,本文基于弱非线性时域模型模拟一艘船舶在迎浪规则波中航行时的参数横摇现象。文中考虑了无航速和有航速两种工况。其中无航速工况考虑的是当波浪频率接近横摇固有频率时非主要参数共振现象,频域结果由三维脉动源计算得到;而有航速工况的航速为15kn,考虑的是当遭遇频率两倍于横摇固有频率的主要参数共振现象,频域结果由三维移动脉动源计算得到。文中基于横摇衰减试验获得横摇阻尼,分析了两种参数横摇现象中的船舶运动时历,比较了运动的对称性,以及初始横倾角、波浪频率以及波陡对参数横摇的过渡阶段以及稳定状态下横摇幅值的影响。发现遭遇频率等于横摇固有频率时的参数横摇幅值在某些工况下甚至超过30°,应该给予这一非主要参数共振现象足够的重视。为了突出横荡和艏摇的影响,文中定性分析了6-DOF模型和4-DOF模型模拟结果的区别,发现横荡和艏摇运动对参数横摇过渡阶段以及稳定阶段的横摇幅值均有影响,为了提高数值预报的精度,应该考虑横荡和艏摇运动的影响。